华东理工大学化工原理ppt（内部绝密）（1）

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1、化工原理复习本科1概述1.1流体流动的考察方法质点---含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸、远大于分子平均自由程连续性假定---流体是由无数质点组成的，彼此间没有间隙，完全充满所占空间的连续介质拉格朗日法---选定流体质点欧拉法---选定空间位置化工原理较多采用欧拉法第一章流体流动粘性的物理本质---分子间引力和分子热运动、碰撞牛顿粘性定律μ=f(物性，温度)t↑,μ气↑，μ液↓理想流体:假定μ=02流体静力学静力学方程等高等压虚拟压强②R=mA.0；B.；C.U形管指示的是什么？PA-PB=pA-pBpC

2、=pA+ρgRpC=pB+ρigRPA-PB=R(ρi-ρ)g指示的是虚拟压差，只有等高时才是压差3.2机械能守衡,J/kg柏努利方程的物理意义：三项机械能之和为常数或，J/N=m几何意义：位头、压头、速度头总高为常数3.2.4工程应用：(1)测风量由1-1至2-2排方程压差计：可得：从1-1截面至2-2截面排柏努利方程R与水平放、斜放、垂直放都无关4流体流动的内部结构4.1流动的型态判断依据：雷诺数层流和湍流的本质区别:是否存在速度、压强的脉动性4.1.2流型判据Re<2000层流2000

3、为湍流Re>4000湍流4.4.2圆管速度分布层流条件下：积分得由，得湍流条件下：由于μ’的困难而无法解析解实测后归纳成n=f(Re)5阻力损失本质原因：流体有粘性直管阻力损失5.3摩擦系数5.3.1莫迪图同一根管子，可以既是光滑管，又是粗糙管5.4.1局部阻力计算式工程上取，ζ---阻力系数或，le---当量长度实测的ζ和le已成图表，供设计使用阻力的单位有三种：①损失压降Pa=N/m2②损失能量J/kg③损失压头J/N=m6.1.2阻力损失压差—管路状况—流量三者关系结论：①管路状况一定，qV↑,hf↑②hf(ΔP

4、)一定,ζ↑,qV↓③qV一定,ζ↑,hf↑图中，ζ↑,则hfAB____,pA____,pB____,为什么6.2.1串联管路计算方程特点：hf总=hf1+hf2+hf3qV=qV1=qV2=qV3注意各段阻力计算的u、l、d、λ的不同6.2.2复杂管路计算并联管路计算分流或合流时，有能量的损失和交换，有时ζ<0对于长管，三通处的阻力相对很小可忽略方程特点：qV总=qV1+qV2注意hf不要重复计算7流速和流量的测量7.1毕托管7.2孔板流量计文丘里流量计孔板流量计的特点：结构简单，阻力损失较大文丘里流量计特点：阻力

5、损失较小，造价较高7.3转子流量计转子流量计的特点：恒流速、恒压差刻度换算：出厂标准：液体气体流量计比较毕托管：测得点速度，流量须计算孔板流量计：测得锐孔平均速度，A0恒定,u0变化,Δp变化,不易阻塞转子流量计：测得的流量读数需换算Δp恒定,u0恒定,A0变化,易阻塞1.概述目的：给流体加入机械能1．1管路特性第二章流体输送机械2离心泵2．1离心泵的工作原理1．主要构件叶轮：迫使液体高速旋转，形成离心力场中心加入低势能、低动能液体外缘输出高势能、高动能液体蜗壳：流道逐渐扩大，将动能部分转化成势能2．2离心泵的特性曲线

6、1．泵的有效压头泵内损失：容积损失:部分流体漏回入口处水力损失:μ≠0,叶片数目有限机械损失:轴承、轴封的摩擦2．泵的有效功率Pe=ρgqVHePa基本上随流量qV单调上升泵启动时关出口阀3．泵的效率4．特性曲线的影响因素①密度:ρ对He~qV,η~qV无影响;对Pa~qV有影响②粘度:μ对He~qV,η~qV，Pa~qV都有影响③转速:当n变化<20%时，比例定律：如果则有2．3离心泵的流量调节和组合操作1．工作点工程处理方法：过程分解法2．流量调节①出口阀开度优点：调节简便、灵活缺点：能耗②改变转速n节能，但不方便

7、新老泵特性曲线关系时，∴(等效率点)3．组合操作①串联组合同样流量下，两泵压头相加H单=φ(qV)，H串=2φ(qV)例如：H单=20-2qV2H串=40-4qV2工作点H’≠2H②并联组合同样压头下，两泵流量相加H单=φ(qV)，例如：H单=20-2qV2H并=20-0.5qV2工作点qV’≠2qV2.4离心泵的安装高度1．汽蚀现象(录像)叶轮入口K处压强最低，Hg太大时，pK≤pV,液体汽化，形成汽泡，受压缩后溃灭。后果：叶轮受冲击而出现剥落泵轴振动强烈，甚至振断规定必需汽蚀余量(NPSH)r=(NPSH)c+Δ,

8、进泵样本，与流量有关实际汽蚀余量须比(NPSH)r大0.5m以上，最大允许安装高度[Hg]为实际安装高度Hg<[Hg]即可。2．5离心泵的类型与选用1．类型①清水泵---单级、多级、双吸②耐腐蚀泵---用耐腐蚀材料③油泵---密封良好④液下泵---转轴特别长⑤屏蔽泵---无密封、无泄漏2．选用①根据泵的工作条件，如腐蚀性、潜水等确